AutoBank计算某水库大坝渗流计算资料
Autobank软件在堤防渗流稳定计算中的应用
Autobank软件在堤防渗流稳定计算中的应用敬晨;李鹏飞【摘要】利用Autobank软件对堤防的稳定渗流进行了计算分析,基于有限元技术,Autobank软件清晰的给出了堤防水头、渗透比降、流速矢量、渗流力等分布图.同时计算分析了采取各种防渗措施后的堤防模型,并与原模型处理后的数据进行了对比分析.分析发现,对于堤防渗流稳定问题,Autobank软件操作简便,极大限度地提高了工作效率.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2015(043)011【总页数】3页(P48-50)【关键词】Autobank软件;堤防;渗流稳定;浸润线;流速矢量【作者】敬晨;李鹏飞【作者单位】黑龙江省三江工程建设管理局,哈尔滨150081;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TV871洪水灾害在国内外都是居自然灾害中的首位，防洪工程建设是保护人民财产安全的需要，为防范江河洪水泛滥成灾，人们主要采用修建堤防工程来防范洪水泛滥成灾。
据调查显示，国内堤防的破坏绝大数是因为渗流而引起的。
因此，研究堤防的渗流稳定具有重大的意义。
Autobank 软件是针对我国水利行业的要求而设计，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算[1]，在水工渗流分析计算方面有很强的专业针对性，可以很好地满足设计对二维渗流场有限元计算分析的需要。
本文利用Autobank 软件进行了堤防的渗流稳定计算，分析了堤防的渗流水头、渗透比降、渗流速度等的分布，并分对采取一定渗控措施后的堤防的渗流稳定进行了分析。
本次选取的计算模型为黑龙江三江建设中的某一段堤防断面，模型断面见图1。
堤身高8.09m，堤顶宽度6m，迎背水侧边坡坡比都为1∶3，在距离堤顶高差3 m 的背水侧，设置一宽2 m的戗台。
计算时采用的50 a一遇的设计洪水位，高程50.76m，水头6.29m。
根据工程地质勘察所揭示的地层结构，计算模型属于土堤砂基。
AutoBank计算某水库大坝渗流计算资料
AutoBank计算某水库大坝渗流计算资料渗流计算原理对于稳定渗流，符合达西定律的非均各向异性二维渗流场，水头势函数满足微分方程0=++??? ??????Q y k y x k x y x ?? （1-1）式中：φ=φ(x,y)为待求水头势函数；x ，y 为平面坐标；K x ，K y 为x ，y 轴方向的渗透系数。
水头φ还必须满足一定的边界条件，经常出现以下几种边界条件：（1）在上游边界上水头已知φ=φn （1-2）（2）在逸出边界水头和位置高程相等φ=z （1-3）（3）在某边界上渗流量q 已知q l yk l x k y y x x-=??+（1-4）其中l x ，l y 为边界表面向外法线在x ，y 方向的余弦。
将渗流场用有限元离散，假定单元渗流场的水头函数势φ为多项式，由微分方程及边界条件确定问题的变分形式，可导得出线性方程组：[H]{φ}={F} （1-5）式中[H]——渗透矩阵；{φ}——渗流场水头；{F}——节点渗流量。
求解以上方程组可以得到节点水头，据此求得单元的水力坡降，流速等物理量。
求解渗流场的关键是确定浸润线位置，Autobank 采用节点流量平衡法通过迭代计算自动确定浸润线位置和渗流量。
Autobank渗流计算报告1 概要分析类型:二维稳定渗流工况数量=4工况0,最高水位=339.88m 工况1,最高水位=338.8m 工况2,最高水位=331.9m 工况3,最高水位=339.52m 2 材料参数3 渗流量4 附图计算模型工况0工况1工况2工况35 有限元计算结果列表Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00Autobank渗流计算报告 2020.04.28 15:37:00上一页下一页。
基于AutoBank软件的水库坝肩绕坝渗流计算分析
*(概(述
水利工程渗漏是不可避免的" 渗漏量大小是工程 技术人员关注的重点/$0 ( 如对于抽水蓄能电站" 漏水 量大意味着经济损失) 对于常规水电站" 也许经济上 不太重 要" 但 隐 含 的 不 安 全 因 素 有 时 需 要 高 度 关
注/"0 ( 为了保证工程的经济效益及运行安全" 水利工 程需要治理渗漏( 因此" 研究分析水利工程渗流量对 于工程设计$ 运行管理等都具有重要意义/5[80 (
!"#! $%&$''$()*&+,-.&$$/0012)34&5%$6&%$&$1
基于 )=;7H38U软件的水库坝肩绕坝 渗流计算分析
姚焕军$ !凌晓宇"
$6蓬莱市供水总公司 山东 蓬莱!"4&4## "6长江水利委员会综合管理中心 湖北 武汉!85####
摘!要 水利工程发生渗漏 不但影响工程蓄水 缩减灌溉效益 而且影响工程运行安全 因此 对工程渗 漏处理对工程运行安全极为重要 本文对水库副坝坝肩 选用 /(,EV.+e 软件进行绕坝渗流计算分析 并提出了 治理建议 供类似工程参考 关键词 水利工程 防渗 分析
图 G(9.,9. 断面总水头线 浸润线
图 X(9-,9- 断面总水头线 浸润线
!!利用 /(,EV.+e 软件对结果进行处理" 提取所需数据并进行整理" 结果见表 $$ 表 "(
计算断面 单宽渗流量 VZ/ F5 Z* G3F+ 0
渗流控制宽度 ZZF 各断面渗流量 Z* F5 ZG+
渗漏总量 Z* F5 ZB+
Autobank在水闸闸基渗流分析中的应用
Autobank在水闸闸基渗流分析中的应用
刘阳;谭海苗
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】土基上水闸闸基渗流的安全问题是水闸安全的重要部分,目前主要分析方法包括改进阻力系数法、流网法和有限单元数值方法。
相比于前两种手工算法,有限元具有方法先进、适应性强、操作简便等优点。
本文基于水工专用软件Autobank的有限元渗流分析模块,在简单闸基渗流分析验证其准确性的基础上,对江苏溧阳某中型水库溢洪闸闸基渗流进行分析。
该溢洪闸下游泄槽及消力池底板下设有排水层,且泄槽底板倾斜,采用有限元渗流分析可以避免过多的假定与简化。
计算结果显示,采用Autobank对复杂闸基进行渗流分析,结果合理且高效。
【总页数】5页(P46-50)
【作者】刘阳;谭海苗
【作者单位】南京市水利规划设计院股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV66
【相关文献】
1.平原地区大型水闸闸基三维渗流场特性分析
2.低水头挡水闸下游排水孔失效对闸基渗流场影响分析
3.小型挡水闸铺盖裂缝对闸基渗流场影响性分析
4.小型挡水闸
铺盖裂缝对闸基渗流场影响性分析5.改进阻力系数法与Autobank有限元分析在水闸渗流计算中的应用
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基于Autobank的某土石坝渗流稳定分析
基于Autobank的某土石坝渗流稳定分析
牛文龙;卢长海;徐鹏飞;秦景
【期刊名称】《工程技术研究》
【年(卷),期】2022(7)10
【摘要】土石坝在我国普遍存在,渗透问题一直影响土石坝的正常运行,因此对土石坝进行渗透稳定分析及防渗处理研究具有重要意义。
文章以某土石坝为例,基于Autobank 7.7软件就土石坝的渗流量、渗透坡降、浸润线进行计算,判定土石坝的渗透性是否满足规范要求,并进行防渗处理的分析研究。
结果表明,大坝的渗流量较大,渗透坡降明显高于土石坝容许坡降,浸润线明显偏高,渗透稳定不满足规范要求。
经防渗处理后,渗透量与渗透坡降均有显著下降,浸润线明显降低,显示渗透处理效果显著,符合规范要求。
研究成果可为类似工程提供一定参考。
【总页数】3页(P18-20)
【作者】牛文龙;卢长海;徐鹏飞;秦景
【作者单位】北京中水科工程集团有限总公司;北京京水建设集团有限公司;中国水利水电科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TV223.4
【相关文献】
1.实例分析 Autobank在小型水库土石坝渗流稳定计算中的运用
2.基于AutoBank的土石坝渗流安全分析研究
3.基于AUTOBANK软件的风化料坝渗流
及坝坡稳定分析4.基于Autobank与Geo-studio对土石坝稳定计算的对比分析5.基于Autobank的某黏土心墙坝渗流稳定分析
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Autobank有限元分析在杏山水库渗流稳定计算中的应用
对渗流场进行有限元离散分析，假定单元渗流场
的水头函数势为多项式，由微分方程及边界条件确定
问题的变形形式，可导出线性方程组：
), *+ , % +- ,
（2）
式中：-, .为渗透矩阵；+ , 为渗流场水头；+- ,
为节点渗流量。
求解以上方程组可以得到节点水头，据此求得单
元的水力坡降，流速等物理量。求解渗流场的关键是
' '
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（上游边界上水头已知）
'
''%'
（逸出边界水头和位置高程相等）
&
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(! )"#
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(# %*+
（边界上渗流量 + 已知）
其中 (!，(# 为边界表面向外法线在 !，# 方向的余
弦。
! " # $ 黄梦婷（1990-），女，安徽芜湖人，助理工程师。本科，研究方 向：水工结构设计。
确定浸润线位置、坝体渗流流速与坡降、渗流量，
Autobank采用节点流量平衡法通过迭代计算自动确
定浸润线位置、坝体渗流流速与坡降、渗流量。
杏山水库位于萧县东南低山区，流域面积 2.82km2，总库容 30.0万 m3，属新汴河水系。杏山水库 是一座以坡地径流为主要水源的小（2）型水库。水库 正常蓄水位 86.00m，设计洪水位 87.17m，校核洪水位 88.06m，死水位 82.00m（黄海高程基准）。坝体为均质 土坝，坝长 480m，坝顶宽度 4m，坝顶高程 89.00m，最 大坝高 6.8m。
基于Autobank软件的土石坝渗流计算概述
基于Autobank软件的土石坝渗流计算概述作者：魏雨露牛岩来源：《建筑与装饰》2019年第12期摘要土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型，在防洪、灌溉、发电、供水、航运、旅游和改善生态方面有巨大的综合效益。
本文详细阐述了目前土石坝渗流计算的理论与方法，包括渗流的基本方程及定解条件，介绍水工分析软件Autobank的渗流模块，包括渗流计算的使用过程及边界条件的施加。
举例对土石坝实例进行二维渗流分析，计算得到三种水位工况的渗流状态，探讨土石坝稳定渗流状态的规律。
计算结果符合一般规律，可作为设计参考。
关键词土石坝;渗流及渗流计算;边界条件前言土石坝作为一种历史悠久工程造价低廉，结构简单，施工方便的坝型，现今仍在世界各地大规模兴建[1]。
有资料统计，国内土石坝占所有坝型比重超过百分之六十。
据国内大量失事大坝统计，由渗透破坏引起的事故占到4成以上，渗流问题已经是影响土石坝安全的主要因素[2]，其引起的土石坝失事问题不容忽视[3]。
1 土石坝渗流计算原理由于水工建筑物的壅水作用，在其上下游形成水位差，上游的水在这水压力作用下就会通过坝基渗到下游，水的渗流就指在水压坡降的作用下穿过土或其他散粒体中连通孔隙发生的流动现象[4]。
广义的渗流是指液体在孔隙中的流动，其流动的性质取决于作为渗流骨架的岩土性质与流体自身的性质。
由于介质的空隙大小形状及其分布异常复杂，没有规律可循，很难用孔隙形式描述其渗透性，也不能像地表水那样探求水流质点的真实流速，所以在渗流分析中常用平均概念及其综合性的量来表征渗流性质。
2.1 基本方程假定渗透水流在岩土骨架内流动时做低雷诺数的层流运动，此时渗透水的运动符合达西线性渗透定律，即水的流速在数值上与其水力坡度成正比。
在实际的地下水流中，水力坡度往往是各处不同的，达西定律表达式为：，式中：v为（平均）渗流速度（m/s）;k为介质的渗透系数（m/s）;为水力坡降。
在非饱和渗流中，非饱和渗流问题的连续性方程如下：，式中：为非饱和渗流场中达西流速在x、y、z三个方向上的分量，为饱和度，。
基于Autobank软件的土石坝渗流计算概述
1 土石坝渗流计算原理
由于水工建筑物的壅水作用，在其上下游形成水位差，上 游的水在这水压力作用下就会通过坝基渗到下游，水的渗流就 指在水压坡降的作用下穿过土或其他散粒体中连通孔隙发生的 流动现象[4]。广义的渗流是指液体在孔隙中的流动，其流动的 性质取决于作为渗流骨架的岩土性质与流体自身的性质。由于 介质的空隙大小形状及其分布异常复杂，没有规律可循，很难 用孔隙形式描述其渗透性，也不能像地表水那样探求水流质点 的真实流速，所以在渗流分析中常用平均概念及其综合性的量 来表征渗流性质。
2 结束语 渗流问题已经是影响土石坝安全的主要因素，对土石坝进
行渗流分析研究也显得意义重大。本文介绍了目前渗流计算的 理论方法，包括了渗流场的基本方程以及定解条件，然后对当前 水利设计中使用的Autobank软件渗流计算模块进行简要介绍，并 分析了一个土石坝算理，计算了设计水位，设计洪水位和校核洪 水位三种工况，得到了计算结果符合一般心墙坝渗流规律，计算 结果合理。同时也得到渗流计算中水压、水头、水力坡降等量的 等值线图，计算结果丰富。二维渗流计算对于断面变化不大的坝 体比较符合实际，但对于如在窄河谷上的拦河坝将会产生较大 的误差。对于类似这样的工程，三维计算显得很有必要。当前 三维计算软件较少，操作较为复杂，而且需要进行一系列的转 换，如使用大型通用有限元软件Ansys的温度场计算模块。
2.1 基本方程 假定渗透水流在岩土骨架内流动时做低雷诺数的层流运 动，此时渗透水的运动符合达西线性渗透定律，即水的流速在 数值上与其水力坡度成正比。在实际的地下水流中，水力坡度 往往是各处不同的，达西定律表达式为： v = −k dH ，式中：v为
ds
(平均)渗流速度（m/s）；k为介质的渗透系数（m/s）； − dH 为
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稳定计算原理简介
按照对附加孔隙水压力的不同考虑，稳定计算分为总应力法和有效应力法，总应力法不考虑孔隙水压力，采用总应力强度指标（快剪指标）;有效应力法计入附加孔隙水压力，采用有效应力强度指标。
有效应力法是通用计算方法，适用于各种工况。
稳定渗流期认为附加孔隙水压力已经消散不予考虑，施工期和水位降落期对粘性土应该计入附加孔隙水压力。
在没有实测资料的情况下，附加孔隙水压力=孔压系数×土条有效重量的增量。
表计算方法和对应的强度指标
体公式参见《碾压式土石坝设计规范》，《堤防工程设计规范》等相关文献。
计算时需要求最小安全系数的滑弧位置，有关计算由软件自动实现。
Autobank稳定计算报告
1 计算选项设定值
作业数量=0
搜索精度=3
设定滑面最小长度(m)=1
设定滑面最小深度(m)=0.5
土条数量=30
2 材料表
3 各工况计算过程
正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)
稳定安全系数Fs=1.46693
AF/F=1656/1128.79
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=24.1132
滑动方向=向左滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
土条宽度(m)=1.034
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=317.37
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)
稳定安全系数Fs=1.41469
AF/F=2093.62/1479.84
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=26.0648
滑动方向=向右滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.2
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=312.09
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)
稳定安全系数Fs=1.56246
AF/F=1545.02/988.738
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=25.7258
滑动方向=向左滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.034
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=318.94
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)
稳定安全系数Fs=1.40225
AF/F=2164.3/1543.37
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=24.8143
滑动方向=向右滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.2
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=312.09
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)
稳定安全系数Fs=1.78929
AF/F=1529.33/854.606
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=24.1132
滑动方向=向左滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.034
说明:
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.
总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.
渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=321.5
正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)
稳定安全系数Fs=1.37287
AF/F=2118.93/1543.36
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=24.8143
滑动方向=向右滑动
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.2
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=312.09
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
正常运行+校核洪水位,正常运行期,有效应力法,校核洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)
稳定安全系数Fs=1.34223
AF/F=2166.45/1614.03
滑面类型=圆弧
圆弧半径(m)=26.9612
滑动方向=向右滑动
外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0
土条宽度(m)=1.255
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
说明:
有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.
增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法
u:渗流水重/土条宽度
坡外水位=312.09
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31
4 计算结果
5 附图
Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31。